氟塑料是部分或全部氫被氟取代的鏈烷烴聚合物,它們有聚四氟乙烯 (PTFE)、全氟(乙烯丙烯)(FEP)共聚物、聚全氟烷氧基(PFA)樹脂、聚三氟氯乙烯(PCTFF)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯一四氟乙烯(ETFE)共聚物、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVF)。
聚四氯乙烯PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一種全氟聚合物,它具有一C馬一CFZ一重復(fù)單元線性分子結(jié)構(gòu),是結(jié)晶性聚合物,熔點(diǎn)大約為631T,密度為2.13—2.19g/cC(克/厘米’)。 PTFE具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性,其介電常數(shù)為2.1,損耗因數(shù)低,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。它從低溫到550V的機(jī)械性能都很好。
PTPE抗沖強(qiáng)度高,但拉伸強(qiáng)度、耐磨性、抗蠕變性比其它工程塑料差。有時(shí)加入玻璃纖維、青銅、碳和石墨來(lái)改善其特殊的機(jī)械性能。它的摩擦系數(shù)幾乎比任何其它材料都低,具有很高的氧指數(shù)。
PTFE可制成粒料、凝結(jié)的細(xì)粉(0.2微米)和水分散液。粒狀樹脂用于壓塑和柱塞擠塑;細(xì)粉可以糊狀擠塑成薄壁材料;分散液可用作涂料和浸漬多孔材料。在美國(guó)市場(chǎng)經(jīng)銷的純的PTEE產(chǎn)品有 Auimont USA公司的 AI-goflo牌、DU POut公司的Teflon牌、ICI AInericas Inc的 FI牌、HOechstCelanese公司的HOSaflon牌。
PTFE具有非常高的熔體粘度,這妨礙了慣用的熔融擠塑或模塑技術(shù)的采用。粒狀PTFE的模塑和擠塑方法與粉狀金屬和陶瓷用的方法相似——先壓縮再高溫?zé)Y(jié);細(xì)粉需與加工輔料混合(如石腦油)形成糊狀,然后在高壓下擠成薄壁材料,再加熱除掉揮發(fā)性的加工助劑,最后燒結(jié)。
全氟《乙烯丙烯)共聚物 FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。
FEP結(jié)晶熔化點(diǎn)為580F,密度為2.15g/CC(克/立方厘米),它是一種軟性塑料,其拉伸強(qiáng)度、耐磨性、抗蠕變性低于許多工程塑料。它是化學(xué)惰性的,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)(2.1)。該材料不引燃,可阻止火焰的擴(kuò)散。它具有優(yōu)良的耐候性,摩擦系數(shù)較低,從低溫到392F均可使用。該材料可制成用于擠塑和模塑的粒狀產(chǎn)品,用作流化床和靜電涂飾的粉末,也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和單纖維。美國(guó)市場(chǎng)經(jīng)銷的FEP有DUIPont公司的 Teflon牌、Daikin公司的Neoflo牌、Hoechst Celanese公司的IHoustaflow牌。其主要的用途是用于制作管和化學(xué)設(shè)備的內(nèi)村、滾筒的面層及各種電線和電纜,如飛機(jī)掛鉤線、增壓電纜、報(bào)警電纜、扁形電纜和油井測(cè)井電纜。FEP膜已見用作太陽(yáng)能收集器的薄涂層。
全氟烷氧基樹脂
PFA樹脂相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較新的可熔融加工的氟塑料。
PFA的熔點(diǎn)大約為580F,密度為2.13— 2.16g/cc(克/立方厘米)。PFA與 PTFE和FEP相似,但在302T 以上時(shí),機(jī)械性能略優(yōu)于FEP,且可在高達(dá)500F下的溫度下使用,它的耐化學(xué)品性與PTEF相當(dāng)。PFA的產(chǎn)品形式有用于模塑和擠塑的粒狀產(chǎn)品,用于旋轉(zhuǎn)模塑和涂料的粉狀產(chǎn)品;其半成品有膜、板、棒和管材。美國(guó)市場(chǎng)經(jīng)銷的PFA樹脂有DUPOut公司的Teflon牌、Daikin公司的Neoflon牌、Ansimont公司的Hthen牌、HOechst Celanese公司的 Hostafl牌。PFA的用途與FEP類似。
聚三氟氯乙烯
PCTFE是三氟氯乙烯自由基引發(fā)聚合的帶有主要是重復(fù)一CF(cl)—CF單元線性主鏈的產(chǎn)物。
PCTFE是結(jié)晶性的高分子,熔點(diǎn)為425F,密度為2.13g/cc(克/立方厘米)。
PCTFE在室溫下對(duì)大多數(shù)活潑的化學(xué)品呈惰性,而在212T以上可被少數(shù)幾種溶劑溶解,也可被一些溶劑溶脹,尤其是氯化過(guò)的溶劑。PCTFE具有優(yōu)異的阻隔氣體的能力,其膜產(chǎn)品的水蒸汽透過(guò)性在所有透明塑料膜中是最低的。其電性能與其它全氟聚合物相似,但介電常數(shù)(2.3—2.刀和損耗因數(shù)稍高,尤其是在高頻時(shí)。
PCTFE可制作厚的(1/8英寸)光學(xué)透明制件。
PCTFE雖可用熔融加工,但由于熔體粘度高,有降解趨勢(shì)導(dǎo)致加工品的性能變壞,故加工困難。
PCTFE樹脂可制成用于模塑和擠塑的粒料。膜厚度為 0.001—0.010英寸,亦可制成棒和管。美國(guó)市場(chǎng)上經(jīng)銷的PCTFE樹脂有3M公司的Kel—FI牌、Daikin公司的Daiflon牌、AlliedlSignal公司的Acfon牌。
乙烯三氟氯乙烯共聚物
ECTFE樹脂是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物,熔點(diǎn)為464F,密度為1.68g/cc(克/立方厘米)。
此材料從低溫到 330T的性能良好,其強(qiáng)度、耐磨性、抗蠕變性大大高于PTEE、FEP和PFA。它在室溫和高溫下耐大多數(shù)腐蝕性化學(xué)品和有機(jī)溶劑。它的介電常數(shù)(2.6)低,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)性能穩(wěn)定。ECTFE不著火,可防止火焰擴(kuò)散,當(dāng)暴露在火焰中時(shí),將分解成硬質(zhì)的碳。
ECTFE可制成用于模塑和擠塑的粒料及用于旋轉(zhuǎn)模塑、流化床涂飾、靜電涂飾的粉狀產(chǎn)品。可在傳統(tǒng)擠塑設(shè)備用化學(xué)發(fā)泡法加工成泡沫狀產(chǎn)品,待別適用于計(jì)算機(jī)用電線的領(lǐng)域。半成品有膜、板、管和單纖維。 Ausimont USA公司銷售的ECTFE產(chǎn)品牌號(hào)為Halar。
在電線和電纜領(lǐng)域,最重要的應(yīng)用是用于增壓電纜、公共交通車用電纜;鹁娎|、陽(yáng)極保護(hù)電纜。注塑產(chǎn)品有塔填料、問(wèn)和泵零件、接插件、電線接線柱、過(guò)濾機(jī)殼。ECTFE管的應(yīng)用有光導(dǎo)纖維的套管、非支撐管、鋼管和增強(qiáng)塑料管的內(nèi)襯。
ECTFE涂料和內(nèi)村可防止金屬被環(huán)境侵蝕。膜的應(yīng)用有理電池和隔離方面的應(yīng)用。單纖維的應(yīng)用有消油霧器、編織套管、過(guò)濾織物。寬幅(48in)以玻璃纖維作背村的ECTFE片材,可用作耐化學(xué)品和強(qiáng)度要求高的槽罐的內(nèi)襯。